腦科學日報:大腦中的這個特徵使我們成為人類,而不是猩猩

2021-01-09 腦科學君

1，Cell Stem Cell丨CRISPRa助力提高神經元重編程速度和效率

來源：BioArt

圖註：CRISPRa介導的神經元富集的線粒體編碼基因的早期誘導提高了神經元重編程的速度和效率

近日，來自德國路德維希-馬克西米利安大學的Magdalena Gtz課題組在Cell Stem Cell雜誌上發表了一篇題為 「CRISPR-Mediated Induction of Neuron-Enriched Mitochondrial Proteins Boosts Direct Glia-to-Neuron Conversion」的文章。

在這項研究中，作者評估了培養的神經元和星形膠質細胞的線粒體組成的相似性和差異性，旨在通過CRISPRa（clustered regularly interspaced short palindromic repeat activation）介導的轉錄工程來調節各自的基因來改善重編程過程中的錯配問題，早期dCas9介導的編碼線粒體蛋白基因的激活可以顯著提高膠質細胞-神經元的轉化效率以及神經元存活率，特別是對於富集於神經元而非星形膠質細胞的抗氧化劑蛋白，表明線粒體蛋白在命運轉化過程中發揮驅動作用。

2，科學家發現了與早發性痴呆相關的突變

來源：阿爾茨海默病

成年發病的白質腦病合併軸索球樣變和色素性膠質細胞 (ALSP)是一種極其罕見的疾病，其特徵是一種叫做集落刺激因子-1受體(CSF1R)的基因突變。這種疾病最初表現為患者的精神和行為改變，隨後在三、四十歲時迅速進展為痴呆症。

由於這種疾病涉及大腦中白質的退化，科學家們以前認為大腦中稱為小膠質細胞的免疫細胞是在這種疾病下觀察到的病理變化的主要罪魁禍首。然而，都柏林聖三一大學的研究小組通過對患者樣本和臨床前模型的研究，能夠表明功能失調的循環白細胞是神經退行性變的關鍵驅動因素。研究於12月22日在國際期刊《EMBO分子醫學》（EMBO Molecular Medicine）上發表。

3，Science子刊：大腦中的這個特徵使我們成為人類，而不是猩猩

來源：Bio生物世界

圖註：不同組織或細胞類型中CTCF結合位點陽性的比例

近日，瑞士洛桑大學的研究人員在 Science 子刊 Science Advances 雜誌上發表了題為：Robust inference of positive selection on regulatory sequences in the human brain 的研究論文。

研究人員開發了一種基於預測結合親和力變化的檢測轉錄因子結合位點（TFBSs）自適應進化的新方法，使他們能夠識別大腦中大量的基因調控區域，這些區域在人類進化過程中被選擇。該方法將機器學習模型與實驗數據相結合，實驗數據涉及基因調控中的蛋白質與不同組織中調控序列的結合強度。該研究首次查明人類大腦中基因調控方式的特有適應性變化，得以區分人類和黑猩猩的區別。

4，天津醫科大學總醫院於士柱Adv. Sci.：紫杉醇與細胞穿透性MMP-2可裂解肽結合，提高抗母細胞瘤活性和BBB滲透性

來源：奇物論

為了解決膠質母細胞瘤（GBM）治療中受體混雜和血腦屏障（BBB） 滲透性差的問題，天津醫科大學總醫院於士柱等人基於肽-藥物結合的策略開發了一種新型的雙功能納米複合物藥物遞送系統。

通過基質金屬蛋白酶-2（MMP-2）設計和篩選，得到SynB3-PVGLIG-PTX，其具有最佳親和力。SynB3-PVGLIG-PTX具有形成良好溶解性聚集體的高潛力，該聚集體可以通過MMP-2的裂解釋放紫杉醇（PTX）。SynB3-PVGLIG-PTX可以在體外在MMP-2存在下特異性抑制GBM細胞的增殖，遷移和侵襲。進一步體內研究表明，與PTX和替莫唑胺相比，SynB3-PVGLIG-PTX更易進入U87MG異種移植裸鼠的大腦，並且能通過SynB3-PVGLIG-PTX控釋PTX對GBM產生更好的抑制作用。

5，通過面部活動識別個體的心理健康症狀

來源：朱廷邵研究組

中國科學院行為科學重點實驗室朱廷劭研究組的科研人員嘗試構建不同心理症狀的面部自動識別模型，並使用信效度檢驗方法對模型進行評估，以探索個體的面部活動能否有效指向其心理健康症狀。研究成果在線發表於Frontiers in Psychiatry，題目為「dentifying Psychological Symptoms Based on Facial Movements.」。

研究結果表明不同心理健康症狀具有特異性的面部表達，使其可以被識別。由於面部數據的採集是實時且無侵入的，該研究可以與視頻技術結合用於心理健康檢測。除此之外，該研究創新性地將信效度檢驗方法應用於機器學習模型的評估，為未來的同類型研究提供了一種可行的多維度機器學習模型評估方法。

6，Behavioural Brain Research:重性抑鬱症患者緩解期認知功能網絡改變的獨立成分分析

來源：MedSci梅斯

本研究旨在探討緩解型重性抑鬱障礙（rMDD）患者與健康對照者（HCs）靜息狀態下認知功能網絡改變的潛在機制，並進一步探討rMDD的功能障礙連接模式與臨床症狀之間的關係。

研究結果強調了大腦額葉和頂葉的關鍵認知控制和恢復機制的可能性。rMDD患者雖然達到臨床緩解標準，但其認知功能網絡仍存在獨特的功能損害。在rMDD中觀察到負責執行控制的認知功能網絡之間的異常FC，這種現象可能與臨床症狀有關。

7，《自然》：吃辣能促進造血！科學家發現痛覺神經促進造血的機制，吃辣椒或有助於動員骨髓中的造血幹細胞

來源：奇點網

圖註：飲食攝入辣椒素明顯增加了造血幹細胞動員

來自美國艾爾伯特·愛因斯坦醫學院的科學團隊發現，骨髓中的痛覺神經是造血幹細胞動員的關鍵（而辣的感覺正是一種痛覺），通過飲食補充辣椒素，可以增加小鼠造血幹細胞進入循環。研究者還在論文中提到，以較低的劑量刺激疼痛，比如每天吃十個墨西哥紅辣椒，持續四天，是很有可能在人體內增強造血幹細胞動員的。

8，學習樂器，真的是越早越好嗎？小朋友：我太難了

來源：科技工作者

有人認為，在幼兒期的某個階段，大腦對於音樂訓練的接受度特別高。然而，近日發表在《心理科學》雜誌上的一項新研究表明，這一觀點可能並不正確。新研究雖然也支持「早期學習與成年後高超的音樂技能和成就有關」的觀點，但這可能與家庭影響（比如遺傳因素和鼓舞人心的音樂家庭環境）的關聯性更強；而且隨著時間的積累，早早開始練習的人的練習時長也比其他人長得多。

研究結果表明，遺傳因素（可能與音樂興趣和天賦有關）對於開始接受音樂訓練的年齡和未來的音樂天賦有重大影響；但如果家庭因素（即遺傳影響和環境影響）相同，更早開始接受音樂相關訓練並不意味著成年後能取得更輝煌的音樂成就。上述結果有兩種可能解釋：其一，有音樂天賦的孩子會被鼓勵更早開始練習；其二，一個熱愛音樂的、有音樂天賦的家庭會為孩子提供更好的音樂環境，同時也能將獻身音樂的遺傳傾向傳遞給孩子。

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1，腦科學日報：一種新的腦細胞，有沒有空間方位感就看它了

2，腦科學日報：突觸形成和樹突發育的關係；人類大腦會因分形而愉悅

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